JPH0265866A - Apparatus and method for plasma treatment of small diameter tube - Google Patents

Apparatus and method for plasma treatment of small diameter tube

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JPH0265866A
JPH0265866A JP1169725A JP16972589A JPH0265866A JP H0265866 A JPH0265866 A JP H0265866A JP 1169725 A JP1169725 A JP 1169725A JP 16972589 A JP16972589 A JP 16972589A JP H0265866 A JPH0265866 A JP H0265866A
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tube
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Abstract

PURPOSE: To enable to plasma-process the inside wall of a bore by limiting a plasma generation within a plasma area between electrodes covered by a dielectric which substantially prevents all of plasma generation outside the plasma area. CONSTITUTION: Electrodes 58 are tightly fit in a cavity 50 so as to be in contact with one or more tubes in one or more bores 52, and the electrodes 58 are entirely covered by a dielectric 42. To plasma-process the inside wall of a small-diameter tube 54, it is recommended to keep a pressure difference between the near end 55 and the far end 56 of the tube 54, however, it is not always required. It is recommended that the pressure difference is small enough to generate a consistent plasma between the both ends of the tube as well as large enough to purge a gas component from the tube resulting from a process gas through the tube.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は表面への細胞の付着を容易にするための方法お
よび用具に関する。より詳細には本発明は小径チユーブ
の内腔壁を細胞沈着用調製に際しプラズマ処理するため
の装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to methods and devices for facilitating the attachment of cells to surfaces. More particularly, the present invention relates to an apparatus for plasma treating the lumen wall of a small diameter tube in preparation for cell deposition.

(従来の技術) 過去30年間にわたって、虚部領域への血流を回復させ
るため、血液透析患者の血流を供給するため、および動
脈瘤を修復するために、細管グラフトが大幅に採用され
てきた。この種の処置は一般に初期は成功しているが、
小径グラフトを受容した患者に関する長期的予後は満足
すべきものでない。これは主として、4朋以下のグラフ
トはグラフト材料の血栓形成性のため、時間の経過に伴
って閉塞されるからである。
BACKGROUND OF THE INVENTION Over the past three decades, tubular grafts have been extensively employed to restore blood flow to ischemic areas, to provide blood flow to hemodialysis patients, and to repair aneurysms. Ta. Although this type of treatment is generally successful initially,
The long-term prognosis for patients receiving small-diameter grafts is unsatisfactory. This is primarily because grafts smaller than 4 can become occluded over time due to the thrombogenicity of the graft material.

血管グラフトおよび他の生物医療用具に用いる血液適合
性材料を見出すために多大な研究が行われてきた。合成
プラスチックは好ましい材料であるが、血液に対し大部
分のプラスチックよシ適合性であるポリテトラフルオロ
エチレンおよびシリコーンゴムなどのプラスチックです
ら、なお血栓形成性を示す。
Much research has been conducted to find blood compatible materials for use in vascular grafts and other biomedical devices. Although synthetic plastics are the preferred materials, even plastics such as polytetrafluoroethylene and silicone rubber, which are more compatible with blood than most plastics, are still thrombogenic.

血栓形成性および閉塞の問題は、小径グラフトニラいて
はいっそう重大である。ファン・バラヘム(Van W
achem )らはBiomaterigls 6 。
Thrombogenicity and occlusion problems are even more severe with small diameter grafts. Van Barahem (Van W
achem) et al. Biomaterigls 6.

403(1985)に、4II!I11以上の高分子グ
ラフトを用いた臨床的成功例を報告しているが、4馴未
満のグラフトは直ちに閉塞するため、一般に不満足な臨
床結果を与えた。同様にベーカー(Baker)らはA
merican Journal of Surger
y 15O−197(1985)中で、大径面管グラフ
トの長期開存性は比較的許容できるが、小径(5喘以下
〕のグラフトは劣悪な長期開存率を示すと述べている。
403 (1985), 4II! Although clinical successes have been reported using polymeric grafts with I11 or higher, grafts with I11 or higher generally gave unsatisfactory clinical results because they occluded readily. Similarly, Baker et al.
merican Journal of Surgery
y 15O-197 (1985), states that long-term patency of large-diameter tube grafts is relatively acceptable, whereas small-diameter (5 mm or less) grafts exhibit poor long-term patency rates.

理想的な通液−表面の界面は天然のヒト内皮であると以
前から考えられており、最近の研究の多くは内皮形成処
理に向けられている。たとえば内径40ポリエステル製
血管グラフトに内皮細胞を接種し、イヌに移植したのち
の開存率がベルデン(Be1den )  らにより 
Trans−Am、 Soc、Artif。
It has long been thought that the ideal fluid-surface interface is the natural human endothelium, and much of the recent research has been directed toward endothelialization treatments. For example, Be1den et al. reported that the patency rate after inoculating endothelial cells into a polyester vascular graft with an inner diameter of 40 mm and transplanting it into a dog was
Trans-Am, Soc, Artif.

Intern、○r ans、 28.173(198
2)  に論じられている。
Intern,○r ans, 28.173(198
2) is discussed.

ジャンル(Jarrell )ら(Annals of
Surgery−203,671(1986)には内皮
細胞が血小板に富む血漿で被覆したポリエステルには1
0分で、羊膜/コラーゲン被覆ポリエステルには60分
で、普通のポリエステルには2時間で高い割合で強固に
付着するが、羊膜/コラーゲン被覆表面のみが完全なグ
ラフト被覆率を示すことが記載されている。
Annals of Jarrell et al.
Surgery-203, 671 (1986) states that endothelial cells coated with platelet-rich plasma on polyester
It has been described that a high degree of firm adhesion was observed at 0 min, on amnion/collagen coated polyester at 60 min, and at 2 h on plain polyester, but only the amnion/collagen coated surface showed complete graft coverage. ing.

種々の目的を達成するために各種プラズマで処理するこ
とによりポリマー表面を改質することは周知である。”
プラズマ”という語は一般にイオン化した気体の状態を
表わすために用いられる。
It is well known to modify polymer surfaces by treatment with various plasmas to achieve various purposes. ”
The term "plasma" is commonly used to describe an ionized gaseous state.

プラズマは高エネルギーの正または負に帯電したイオン
、負に帯電した電子、および中性原子種からなる。当技
術分野で知られているように、プラズマは燃焼−火災、
物理的衝撃、またはきわめて高頻度で放電、たとえばコ
ロナ放電もしくはグロー放電により発生しうる。高周波
(RF)放電の場合、処理すべき支持体を減圧室に入れ
、低圧の気体を系内へ送入する。気体は電磁場を発生す
るIt、F放電(容量性または誘導性〕2受ける。電磁
場からのエネルギーを吸収した結果、気体のイオン化が
起こって高エネルギー粒子が生じ、これが支持体の表面
を改質する。
Plasmas consist of high-energy positively or negatively charged ions, negatively charged electrons, and neutral atomic species. As is known in the art, plasma is a combustion-fire;
It can occur by physical impact or, very often, by electrical discharges, such as corona discharges or glow discharges. In the case of radio frequency (RF) discharges, the substrate to be treated is placed in a vacuum chamber and a low pressure gas is introduced into the system. The gas undergoes an It,F discharge (capacitive or inductive) 2 that generates an electromagnetic field.As a result of the absorption of energy from the electromagnetic field, ionization of the gas occurs resulting in high-energy particles that modify the surface of the support. .

プラズマによる支持体表面改質の程度は表面に衝突する
粒子の数および平均エネルギーの関数でアル。プラズマ
中の荷電粒子のエネルギーハ電場の強さEとバックグラ
ウンド気体圧力pの比(E/p )  により最も良く
定義される。この比はイオンまたは電子が中性ガス分子
との逐次散乱衝突間で得る可能性のある平均エネルギー
の相対尺度である。この比から、プラズマ粒子のエネル
ギーは電場の強さを高めるか、または気体圧力を低下さ
せることにより高めうろことが明らかである。
The extent of support surface modification by plasma is a function of the number and average energy of particles impacting the surface. The energy of charged particles in a plasma is best defined by the ratio of the electric field strength E to the background gas pressure p (E/p). This ratio is a relative measure of the average energy that an ion or electron can gain between successive scattering collisions with neutral gas molecules. From this ratio it is clear that the energy of the plasma particles can be increased by increasing the electric field strength or decreasing the gas pressure.

電場の強さは放電の電力を増大させることにより高める
ことができるが、これには付加的な発熱が伴う。他方、
気体圧力を低下させすぎると、イオン化に十分な分子が
存在しない。
The strength of the electric field can be increased by increasing the power of the discharge, but this is accompanied by additional heat generation. On the other hand,
If the gas pressure is lowered too much, there will not be enough molecules for ionization.

プラズマは表面の湿潤性、静電特性、および付着用高分
子材料の層の沈着に対する表面の受理性全変化させるた
めに用いられている。日本特許第122.529号明細
書には、チューブを絶縁シスに入れ、チューブの内面を
誘導により発生させたプラズマで活性化し、表面に重合
性モノマーを施すことにより表面をグラフト重合用に調
整することが示されている。
Plasmas have been used to alter the wettability of a surface, its electrostatic properties, and its receptivity to the deposition of a layer of adhesion polymeric material. Japanese Patent No. 122.529 discloses that the tube is placed in an insulating system, the inner surface of the tube is activated with plasma generated by induction, and the surface is prepared for graft polymerization by applying a polymerizable monomer to the surface. It has been shown that

ファン・バラヘムら(前掲)には、内皮細胞をガラスま
たはグロー放電処理済みポリスチレン上で培養しうろこ
とが示されている。
Van Varachem et al. (supra) show that endothelial cells can be cultured on glass or glow discharge treated polystyrene.

バーフィンクル(Garf 1nkle )らはTra
ns。
Garf 1nkle et al.
ns.

Am−Sac、 Artif 、 Intern、 O
rgans 、 30 。
Am-Sac, Artif, Intern, O
rgans, 30.

432(1984)に内径4〜5Hの多孔質ポリエステ
ルグラフトの内腔表面にフルオロカーボンポリマー被膜
をプラズマ溶射することを示している。
432 (1984) demonstrate the plasma spraying of a fluorocarbon polymer coating onto the luminal surface of a porous polyester graft having an internal diameter of 4-5H.

この雑文では、グラフトの外側で発生した誘導プラズマ
がグラフトの細孔を貫通することにより内腔に浸透する
。処理済みグラフトにつき著しく改良された開存性が報
告されている。
In this article, an induced plasma generated outside the graft penetrates the lumen by penetrating the pores of the graft. Significantly improved patency has been reported for treated grafts.

公表された欧州特許出願EP 89−124A  には
、内径3.5間のグラスチックチューブの内面を、この
チューブを絶縁性の第2チユーブの内側に入れ、電極を
絶縁チューブの外側に配置することによりプラズマ処理
することが示されている。
Published European patent application EP 89-124A discloses that the inner surface of a plastic tube with an inner diameter of 3.5 mm is placed inside an insulating second tube and that the electrodes are placed outside the insulating tube. It has been shown that plasma treatment is possible.

(発明が解決しようとする課題) 抗血栓形成性の人工補装具につき広範に研究がなされた
にもかかわらず1%に小径グラフトについては血栓形成
性の問題は満足すべき程度には解決されていない。本発
明が目的とするのはこの問題の解決である。
(Problem to be Solved by the Invention) Despite extensive research into anti-thrombotic prostheses, the problem of thrombogenicity has not been satisfactorily solved for grafts with a diameter smaller than 1%. do not have. The present invention aims to solve this problem.

(課題を解決するための手段) 物品の内面全プラズマにより改質するための装置にはハ
ウジング内に置かれた電磁場発生装置が含まれる。この
ハウジングは減圧源および気体送入アセンブリーに接続
している。この発生装置はRF主電源接続され、発生装
置に隣接するプラズマ帯域の方向以外のすべての方向に
おいて誘電体に内包されている。プラズマ帯域はプラズ
マ処理すべき物品を受容する。
SUMMARY OF THE INVENTION An apparatus for whole-plasma reforming of the interior surface of an article includes an electromagnetic field generator disposed within a housing. The housing is connected to a reduced pressure source and a gas delivery assembly. The generator is connected to the RF mains supply and is encapsulated in a dielectric in all directions except in the direction of the plasma zone adjacent to the generator. The plasma zone receives articles to be plasma treated.

本発明の好ましい装置の1つにおいては、ハウジングは
隔膜で分離された上部チャンバーおよび下部チャンバー
を備えたキャニスタ−であり、その場合ガス送入管は上
部チャンバーに接続し、減圧接続は下部チャンバーにな
される。好ましい発生装置には複数の平行なグレート電
極が含まれ。
In one preferred device of the invention, the housing is a canister with an upper chamber and a lower chamber separated by a diaphragm, the gas inlet pipe connecting to the upper chamber and the vacuum connection connecting to the lower chamber. It will be done. A preferred generator includes a plurality of parallel grate electrodes.

誘電体は内側に電極を受容するくぼみを備えた高分子f
aポリオレフィンのブロックである。プラズマ帯域を含
むボアが誘電体を貫通し、上部チャンバーからくぼみお
よび隔膜開口を通って下部チャンバーに達する気体通路
を確立する。プラズマ処理すべきチューブがボア内に配
置され、上部チャンバーから下部チャンバーへ伸びる。
The dielectric is a polymer f with a depression inside to receive an electrode.
a It is a block of polyolefin. A bore containing the plasma zone penetrates the dielectric and establishes a gas passage from the upper chamber through the recess and the diaphragm opening to the lower chamber. A tube to be plasma treated is placed within the bore and extends from the upper chamber to the lower chamber.

隔膜を貫通する導管が上部チャンバーと下部チャンバー
間の気体連絡を与える。この導管は、下部チャンバーの
方に低い気体圧力が保たれるように、上部チャンバーか
ら下部チャンバーへの気体の流れを制御する。棒がカニ
スターの上壁を貫通し、プラズマ処理されるチューブの
上端を引掛け、これによって長いチューブを電極間のプ
ラズマ帯域を通って徐々に引取ることができる。
A conduit through the septum provides gas communication between the upper and lower chambers. This conduit controls the flow of gas from the upper chamber to the lower chamber such that a lower gas pressure is maintained in the lower chamber. A rod passes through the top wall of the canister and hooks the top end of the tube to be plasma treated, allowing the long tube to be drawn gradually through the plasma zone between the electrodes.

他の好ましい形態の装置においては、チューブが支持レ
ール間に配置され、電極を内部に設置した誘電体がレー
ルに沿って横へ引取られ、長いチューブの内腔壁全体に
プラズマを付与する。
In another preferred form of the device, a tube is placed between support rails and a dielectric with electrodes placed therein is pulled laterally along the rails to apply a plasma across the lumen wall of the long tube.

本発明の他の観点においては、プラズマを物品の内壁に
施す方法は物品を本発明装置のプラズマ帯域内に配置し
、チャンバーを排気し、チャンバー内に気体を送入し、
そして電極に電力全付与することよυなる。物品の壁を
貫通する電磁場が形成され、これが物品の内側にある気
体をイオン化してプラズマを発生し、これが物品の内壁
を処理する。好ましい方法においては、チューブをプラ
ズマ帯域で引取ることによりチューブの内腔壁が処理さ
れる。
In another aspect of the invention, a method of applying a plasma to the inner wall of an article includes placing the article within the plasma zone of the apparatus of the invention, evacuating the chamber, and introducing gas into the chamber.
Then, apply full power to the electrode. An electromagnetic field is created that penetrates the walls of the article, which ionizes the gas inside the article and generates a plasma, which treats the interior walls of the article. In a preferred method, the lumen wall of the tube is treated by drawing the tube through a plasma zone.

本発明の別法は、チューブを支持レール間に静止した状
態に保持し、電極が内部に配置された誘電体をレールに
沿ってチューブの一端から他端へ移動させることよりな
る。
An alternative method of the invention consists in holding the tube stationary between support rails and moving the dielectric with the electrodes disposed therein from one end of the tube to the other along the rails.

本発明によれば、誘電体は向き合った面以外のすべての
面において電極を遮蔽し、従って容量結合プラズマ放電
が電極間のプラズマ帯域内にのみ生じる。この様式によ
って1本または2本以上のチューブを同時に処理するこ
とができ、これらすべてが比較的低い電力水準で発生し
た強力なプラズマを受ける。低い電力を必要とするにす
ぎない理由は、電力を散逸させる外部放電がすべて阻止
されるからである。プラズマを発生するのに必要な電力
が低いことにより、低い軟化点の高分子材料に熱的損失
を生じる可能性のある熱の蓄積が阻止される。チューブ
の一端から他端までの圧力差を制御することにより−プ
ラズマは電極間のプラズマ帯域に均一に発生し、これに
よって2.51程度、またはこれよりさらに小さな内径
(ID)をもつ長いチューブの内腔表面が均一に改質さ
れる。
According to the invention, the dielectric shields the electrodes on all sides except the facing faces, so that a capacitively coupled plasma discharge occurs only in the plasma zone between the electrodes. This manner allows one or more tubes to be treated simultaneously, all of which receive an intense plasma generated at relatively low power levels. The reason only low power is required is that any external discharges that would dissipate power are prevented. The low power required to generate the plasma prevents heat build-up that can cause thermal losses in low softening point polymeric materials. By controlling the pressure difference from one end of the tube to the other - the plasma is generated uniformly in the plasma zone between the electrodes, which allows long tubes with internal diameters (ID) of the order of 2.51 or even smaller. The lumen surface is uniformly modified.

図面について簡単に述べる。Let's briefly talk about the drawings.

第1図は本発明の好ましいプラズマ発生装置の透視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view of a preferred plasma generating device of the present invention.

第2図は第1図の装置の線2−2に沿って得た垂直断面
図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the device of FIG. 1 taken along line 2--2.

第6図は第1図の装置の線6−5に沿って得た水平断面
図である。
6 is a horizontal cross-sectional view taken along line 6--5 of the apparatus of FIG. 1; FIG.

第4図は第2図の装置の好ましい気体流量制御部の拡大
断面図である。
4 is an enlarged cross-sectional view of the preferred gas flow control portion of the apparatus of FIG. 2; FIG.

第5図は第1図の装置を開閉するための構造を示す展開
図である。
FIG. 5 is an exploded view showing the structure for opening and closing the device of FIG.

第6および7図は第1図の装置の部分垂直断面図であり
、装置を開くだめの他の構造を示す。
6 and 7 are partial vertical cross-sectional views of the device of FIG. 1, showing other structures for opening the device.

第8a図は第1図の装置の線8−8に沿って得た水平断
面図である。
8a is a horizontal cross-sectional view taken along line 8--8 of the apparatus of FIG. 1; FIG.

第8b図は第8a図と同様な水平断面図であるが、装置
を開放および密閉するための他の構造を示す。
Figure 8b is a horizontal cross-sectional view similar to Figure 8a, but showing an alternative structure for opening and closing the device.

第9図は第1図の装置の別形態の線2−2に沿って得た
部分垂直断面図であり、処理すべきチューブをプラズマ
帯域内で引取るための他の構造を示す。
FIG. 9 is a partial vertical cross-sectional view taken along line 2--2 of an alternative version of the apparatus of FIG. 1, showing an alternative structure for withdrawing the tubes to be processed within the plasma zone.

第10図は第1図の装置の線2−2に沿って得た部分垂
直断面図であり、プラズマ処理しうる状態の長いチュー
ブを示す。
FIG. 10 is a partial vertical cross-sectional view taken along line 2--2 of the apparatus of FIG. 1, showing the elongated tube ready for plasma treatment.

第11図は第1図の装置の線2−2に沿って得た垂直断
面図であジ、静止状態のチューブ全処理するための簡略
化された装置を示す。
FIG. 11 is a vertical cross-sectional view taken along line 2--2 of the apparatus of FIG. 1, illustrating a simplified apparatus for full tube processing in a static state.

第12および16図は第1図の装置の線2−2に沿って
得た部分垂直断面図であり、本発明装置の発生器−誘電
体部分の別形態によって処理するために配置されたチュ
ーブを示す。
12 and 16 are partial vertical cross-sectional views taken along line 2--2 of the apparatus of FIG. 1, showing tubes arranged for treatment by an alternative form of the generator-dielectric portion of the apparatus of the invention; shows.

第14図は長いチューブ内でプラズマを発生させるため
の本発明の好ましい装置の透視図である。
FIG. 14 is a perspective view of a preferred apparatus of the present invention for generating plasma in a long tube.

第15図は第14図の線15−15に沿って得た装置の
垂直断面図である。
FIG. 15 is a vertical cross-sectional view of the device taken along line 15--15 of FIG. 14.

本発明は多種多様な形態により満たされるが、ここでは
本発明の好ましい形態について詳述する。
While the invention may take many forms, preferred forms thereof will now be described in detail.

ただしこの説明は本発明の原理の一例とみなすべきであ
り1本発明を図示および説明された形態に限定するため
のものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲の記載
およびそれらの均等物により定められるであろう。
This description, however, is to be considered as an exemplification of the principles of the invention and is not intended to limit the invention to the form shown and described. The scope of the invention will be defined by the following claims and their equivalents.

通常、平行なプレート電極により生じるプラズマ放電は
電極を取巻く領域全体に向けられる。本発明の装置は電
極間のプラズマ帯域にあるチューブ内に生じるもの以外
の実質的放電をいずれも阻止する。電極に施される電力
が外部プラズマ放電として浪費されないので、プラズマ
帯域内に配置されたチューブの内腔壁は強いプラズマを
施される。
Typically, the plasma discharge produced by parallel plate electrodes is directed over the entire area surrounding the electrodes. The device of the invention prevents any substantial discharge other than that occurring within the tube in the plasma zone between the electrodes. Since the power applied to the electrodes is not wasted as an external plasma discharge, the lumen wall of the tube located within the plasma zone is subjected to an intense plasma.

本発明によればグロー放電が好ましい。これが実質的に
゛低温”プラズマだからである。好ましい装置は平行プ
レート電極間でグロー放電プラズマを容量的に発生する
。生じるプラズマは均一であり、容易に制御でき、従っ
て小径チューブ内腔壁を均一に改質する。複数のチュー
ブを一度に処理することができ、従って装置を少なくと
も半自動的チューブ処理に用いることができる。
According to the invention, glow discharge is preferred. This is because this is essentially a "cold" plasma. The preferred device capacitively generates a glow discharge plasma between parallel plate electrodes. The resulting plasma is homogeneous and easily controllable, thus covering the small diameter tube lumen wall uniformly. Multiple tubes can be processed at once, so the device can be used for at least semi-automatic tube processing.

図面を参照すると、第1および2図は側壁15を有する
上部チャンバー14、および側壁17を有する下部チャ
ンバー16を備えたキャニスタ−12iiむ本発明のプ
ラズマ発生装置10を含む。チャンバー14と16は、
貫通した開口19を有する隔膜18により分離されてい
る。上部チャンバー14はドア20を備え、これにより
チャンバー内部へ達することができ、かつこれは後記の
ように装置が排気される場合、密閉することができる。
Referring to the drawings, Figures 1 and 2 include a plasma generating apparatus 10 of the present invention including a canister 12ii with an upper chamber 14 having sidewalls 15 and a lower chamber 16 having sidewalls 17. Chambers 14 and 16 are
They are separated by a diaphragm 18 having an opening 19 therethrough. The upper chamber 14 is provided with a door 20 by which the interior of the chamber can be reached and which can be sealed when the device is evacuated as described below.

上部チャンバー14の上壁21には開口22が貫通して
いる。つかむための取手24を有する棒23が開口22
全通して上部チャンバー14内へ密封状態において滑動
可能な様式で上部チャンバー内へ突出している。
An opening 22 passes through the upper wall 21 of the upper chamber 14 . A rod 23 having a handle 24 for grasping is inserted into the opening 22.
It projects into the upper chamber 14 in a slidable manner in a sealed manner all the way through.

気体送入部26には弁28、および気体供給源(図示さ
れていない〕に接続すべく調整された管50が含まれる
。気体供給源は単一気体、または管50に入る前に通常
の装置内で混合した気体混合物である。導入管32は弁
28と上部チャンノ(−14を連結し、上壁21の入口
64を貫通する。
Gas inlet 26 includes a valve 28 and a tube 50 adapted to connect to a gas source (not shown), which may be a single gas or a conventional gas source prior to entering tube 50. The gas mixture is mixed in the device.The inlet pipe 32 connects the valve 28 and the upper channel (-14) and passes through the inlet 64 of the upper wall 21.

同軸ケーブル36が側壁15を貫通し、R,P電源(図
示されていない〕に接続している。ノズル68が下部チ
ャンバー16に固定され、減圧源(図示されていない〕
に接続すべく調整されている。圧力計40および41が
それぞれ上部チャンバー14および下部チャンバー16
に接続されている。
A coaxial cable 36 passes through the sidewall 15 and connects to an R,P power source (not shown).A nozzle 68 is secured to the lower chamber 16 and connects to a vacuum source (not shown).
It has been adjusted to connect to Pressure gauges 40 and 41 are connected to upper chamber 14 and lower chamber 16, respectively.
It is connected to the.

第2図に明示されるように、隔膜18上に支持された誘
電体42は向き合って接合された高分子量プラスチック
、たとえばポリエチレンの2個のブロック46および4
4からなるものが好ましい。
As best seen in FIG. 2, the dielectric 42 supported on the diaphragm 18 consists of two blocks 46 and 4 of high molecular weight plastic, such as polyethylene, joined face-to-face.
4 is preferred.

くぼみ45および46がブロック46および44の内側
に配置される。たとえばくぼみ45および46をブロッ
ク46および44から機械加工により形成するか、また
はブロックをくぼみが含まれるべく成形することができ
る。ブロック46および44は背47および48をも定
め、従ってブロック46と44を向き合わせて接合した
場合、くぼみ45および46は対合してキャビティ50
を形成し、溝47および48は対合して、キャビティ5
0を貫通するボア52を形成する。
Recesses 45 and 46 are arranged inside blocks 46 and 44. For example, recesses 45 and 46 can be machined from blocks 46 and 44, or the blocks can be shaped to include the recesses. Blocks 46 and 44 also define spines 47 and 48, so that when blocks 46 and 44 are joined face-to-face, recesses 45 and 46 mate to form cavity 50.
The grooves 47 and 48 meet to form the cavity 5.
A bore 52 passing through the hole 52 is formed.

ボア52はぴったりとした。ただし滑りはめ(slid
ing fit )  の状態で、プラズマ処理すべき
プラスチックチューブ54を受容する。チューブ54は
近位末端55および遠位末端56をもつ。
Bore 52 was snug. However, it is a sliding fit.
ing fit ), the plastic tube 54 to be plasma treated is received. Tube 54 has a proximal end 55 and a distal end 56.

2個の電極58がくぼみ45および46内に滑り押込み
はめ(snug  pressure fit )状で
配置される。くぼみの深さは電極58をくぼみ内の適所
に配置した場合、電極がチューブ54に隣接し、プラズ
マ帯域を電極間のボア52の部分として定める程度のも
のである。同軸ケーブル66が電力をFtF電源から電
極58へ導通する。
Two electrodes 58 are placed in recesses 45 and 46 in a snug pressure fit. The depth of the recess is such that when the electrode 58 is placed in place within the recess, the electrode is adjacent to the tube 54 and defines the plasma zone as a portion of the bore 52 between the electrodes. A coaxial cable 66 conducts power from the FtF power source to electrode 58.

内側末端59を有する棒26が開口22を貫通して上部
チャンバー14内へ伸びている。好ましくは棒26の内
側末端59に、好ましくはチューブ54の近位末端55
に付着したアイ(eye)61とかみ合うべく調整され
たフック60がある。
A rod 26 having an inner end 59 extends through the opening 22 and into the upper chamber 14 . Preferably at the inner end 59 of rod 26, preferably at the proximal end 55 of tube 54.
There is a hook 60 adjusted to engage an eye 61 attached to the.

気流制限用導管64は下記に詳述するように上部チャン
バー14と下部チャンバー16の間に隔膜18を通る気
体の連絡をもたらす。
Air flow restriction conduit 64 provides gas communication between upper chamber 14 and lower chamber 16 through diaphragm 18, as described in more detail below.

誘電体42、プラスチックチューブ54および電極58
の関係の詳細を第6図に示す。電極58はキャビティ5
0内にぴったりと、かつ1個または2個以上のボア52
内の1本または2本以上のチューブと接触して配置され
た状態で示されており、電極は誘電体42によって完全
に遮蔽されている。
Dielectric 42, plastic tube 54 and electrode 58
The details of the relationship are shown in FIG. Electrode 58 is in cavity 5
0, and one or more bores 52
The electrodes are shown placed in contact with one or more tubes within the tube, with the electrodes completely shielded by dielectric 42.

本発明に従って小径チューブ54の内腔壁をプラズマ処
理する際には、チューブ55の近位末端55と遠位末端
56の間に圧力差を保持することが好ましいが、これは
必須ではない。この圧力差は、チューブの両端に均一な
プラズマが発生するのに十分なほど小さく、ただしチュ
ーブを通るプロセスガスの流れが生じ、これにより発生
したガス成分がチューブからパージされるのに十分なほ
ど大きいことが好ましい。一般にいかなる組合わせのプ
ラズマパラメーターについても、はぼ0〜60%、好ま
しくは約10係の圧力差がチューブの末端55と56の
間に維持される場合、プラズマ帯域に均一なプラズマが
得られる。従ってたとえば近位末端55における気体圧
力が14.0)ルである場合、遠位末端56における好
ましい圧力は約12.6トルである。
When plasma treating the lumen wall of small diameter tube 54 in accordance with the present invention, it is preferred, but not necessary, to maintain a pressure differential between proximal end 55 and distal end 56 of tube 55. This pressure difference is small enough to generate a uniform plasma at both ends of the tube, but small enough to create a flow of process gas through the tube, which purges the generated gas components from the tube. Larger is preferable. Generally, for any combination of plasma parameters, if a pressure difference of about 0-60%, preferably about 10 factors, is maintained between the tube ends 55 and 56, a uniform plasma in the plasma zone will be obtained. Thus, for example, if the gas pressure at proximal end 55 is 14.0 Torr, the preferred pressure at distal end 56 is about 12.6 Torr.

近位末端55と遠位末端56の間の圧力差はそれぞれ上
部および下部チャンバー14および16の圧力計40お
よび41により監視した、送入部26からの気体流量お
よびノズル68からの排気量全制御することによって与
えうろことは当業者には明らかである。目的とする圧力
差を与えかつ維持するための好ましい構造は、第2図に
示されるように気体流量制限用導管64である。導管6
4は上部チャンバー14から下部チャンバー16へ隔膜
18を貫通し、これらのチャンバー間の気体の流れを制
限する作用をもつ。
The pressure difference between proximal end 55 and distal end 56 was monitored by pressure gauges 40 and 41 in upper and lower chambers 14 and 16, respectively, with full control of gas flow from inlet 26 and exhaust from nozzle 68. It will be clear to those skilled in the art that the scale can be achieved by A preferred structure for providing and maintaining the desired pressure differential is a gas flow restriction conduit 64, as shown in FIG. conduit 6
4 penetrates the diaphragm 18 from the upper chamber 14 to the lower chamber 16 and serves to restrict the flow of gas between these chambers.

本発明のプラズマ発生装置のある種の用途にとっては、
各チャンバー間の好ましい圧力差は10係以外のもので
あるかも知れない。第4図は単に導管64の内側にスリ
ーブ66を挿入するだけでこの比率を調整する好ましい
手段を示す。スリーブ66はいかなる壁厚のものであっ
てもよく、これによυ導管64自本を変化させることな
く上記比率を調整することができる。
For certain applications of the plasma generator of the present invention,
The preferred pressure difference between each chamber may be other than a factor of 10. FIG. 4 shows a preferred means of adjusting this ratio by simply inserting a sleeve 66 inside the conduit 64. The sleeve 66 may have any wall thickness, thereby allowing adjustment of the ratio without changing the v conduit 64 itself.

前記のように、この装置はキャニスタ−内部へ達するた
めの構造をもつ。適切な構造の1つが第1および5図に
ドア20として示される。第5図は上部チャンバー14
の側壁15の開ロア0にはまるドア20を示す。ドア2
0は好ましくは各隅にペグ72を備え、これらは側壁1
5のスロフト74に挿入され− これによりベグはドア
20を開ロア0上に配置させる役割をもつ。側壁15の
溝78内にあるO−リング76はノズル68を通して減
圧が施された際にドア20と共にシールを形成する。
As mentioned above, this device has structure for accessing the interior of the canister. One suitable structure is shown as door 20 in FIGS. 1 and 5. Figure 5 shows the upper chamber 14.
The door 20 is shown fitting into the open lower 0 of the side wall 15 of . door 2
0 is preferably provided with pegs 72 at each corner, these are attached to the side wall 1
5, the beg serves to position the door 20 on the open lower door 0. O-rings 76 in grooves 78 in sidewall 15 form a seal with door 20 when vacuum is applied through nozzle 68.

第6〜8図は第5図のドアの代わりにキャニスタ−12
を開くための構造を示す。(本発明の別形態についての
以下の考察において、第1図の装置に関して先に記述し
た素子に相当する素子は同一の基本番号およびこれに続
く各事例を示す添字により示される尤 第6図において下部チャンバー16Δの底面81は開口
82、および面81の内面上のねじ山86を備えている
。底面81の溝84はO−Uフグ85を受容する。カバ
ープレート86はねじ山83とかみ合うねじ山87を有
し、これによりカバープレート86の上面88はO−リ
ング85に密閉状態ではまる。
Figures 6 to 8 show a canister 12 instead of the door in Figure 5.
Shows the structure for opening. (In the following discussion of the alternative embodiments of the invention, elements corresponding to those described above with respect to the apparatus of FIG. 1 will be referred to in FIG. The bottom surface 81 of the lower chamber 16Δ is provided with an opening 82 and a thread 86 on the inner surface of the surface 81. A groove 84 in the bottom surface 81 receives an O-U puffer 85. A cover plate 86 has a screw thread that engages the thread 83. The upper surface 88 of the cover plate 86 has a ridge 87 which seals the top surface 88 of the cover plate 86 into the O-ring 85 .

第7図に示すように一チャンバー14bおよび16bは
それぞれ側壁15bおよび17.b上のねじ山90およ
び92をかみ合わせることにより取りはずし可能な状態
で固定され、密閉される。ねじ接合を密封するための通
常の手段のいずれか。
As shown in FIG. 7, one chamber 14b and 16b has side walls 15b and 17. removably secured and sealed by interlocking threads 90 and 92 on b. Any of the usual means for sealing threaded joints.

たとえばグリースを使用しうる。For example, grease can be used.

上部チャンバーと下部チャンバーを分離することができ
る。第8a図は平たんな上部面104を備えた下部チャ
ンバー16cの側壁17cを示す。
The upper chamber and lower chamber can be separated. FIG. 8a shows the side wall 17c of the lower chamber 16c with a flat top surface 104.

第8b図は平たんな面104の溝102内にあるO−リ
ング100を示す。O−リング100はノズル38を通
して減圧を施した際に、上部チャンバーの側壁の下部面
に密封状態ではまる。
FIG. 8b shows O-ring 100 within groove 102 of flat surface 104. FIG. The O-ring 100 sealingly fits against the lower surface of the side wall of the upper chamber when vacuum is applied through the nozzle 38.

第2図に示すフック60およびアイ61以外の構造(図
示されていない)も棒23をチューブ54に固定するた
めに使用できる。たとえば棒26の内側末端59とチュ
ーブ54の近位末端55をクランプで固定するか、また
はコードもしくはワイヤで単に結び合わせることができ
る。あるいはチューブ54の近位末端55に押込みはめ
により挿入された小型の磁石は、棒23の内側末端59
に付着した磁性材料片を捕えるであろう。
Structures other than the hook 60 and eye 61 shown in FIG. 2 (not shown) may be used to secure rod 23 to tube 54. For example, the inner end 59 of rod 26 and the proximal end 55 of tube 54 can be secured with a clamp or simply tied together with a cord or wire. Alternatively, a small magnet inserted by a push fit into the proximal end 55 of the tube 54 can be inserted into the inner end 59 of the rod 23.
will trap pieces of magnetic material attached to it.

第9図に示す本発明の別形態もチューブをプラズマ帯域
内で引取るために磁力を採用し、同時に漏出源となる可
能性のある。第2図の棒23と上壁21の間の滑りシー
ルを除く。第9図において一閉鎖末端111fc有する
好ましくは細いガラスケーシング110は上壁21dの
開口22a中に永久的にシールされている。好ましくは
磁性材料、磁性帯を保有するカラス、または他の磁性材
料製の棒113をケーシング110内に滑動可能な状態
に配置する。棒115の末端114を前記のように適切
な手段でチューブ54dの近位末端55dに取付ける。
An alternative version of the invention, shown in FIG. 9, also employs magnetic forces to pull the tube within the plasma zone, while also being a potential source of leakage. The sliding seal between rod 23 and top wall 21 in FIG. 2 is removed. In FIG. 9, a preferably narrow glass casing 110 with one closed end 111fc is permanently sealed into an opening 22a in top wall 21d. A rod 113, preferably made of a magnetic material, a crow bearing a magnetic band, or other magnetic material, is slidably disposed within the casing 110. The distal end 114 of rod 115 is attached to proximal end 55d of tube 54d by suitable means as described above.

磁石115′f:ケーシング110の外壁116に乗せ
ると、棒116はケーシング110内を上方へ滑り、こ
れと共にチューブ54dを弓取ることができる。
Magnet 115'f: When placed on the outer wall 116 of the casing 110, the rod 116 can slide upwardly within the casing 110 and bow the tube 54d with it.

いかなる長さのチューブ54も本発明の装置および方法
により処理することができる。第2図から、遠位末端5
6はコイル状チューブ54の下部チャンバー16内に配
置された末端であることが明らかである。第10図は遠
位末端56eを有するチューブ54eのコイル120を
示す。好ましくはコイル120は気体がチューブ54e
を貫通するのを補助するために約1m間隔で複数個の孔
122を備えている。本発明のこの形態の場合。
Tubes 54 of any length can be processed by the apparatus and method of the present invention. From Figure 2, distal end 5
It can be seen that 6 is the end of the coiled tube 54 located within the lower chamber 16. FIG. 10 shows a coil 120 of tube 54e having a distal end 56e. Preferably, the coil 120 has a gas tube 54e.
A plurality of holes 122 are provided at approximately 1 meter intervals to assist in penetrating the hole. For this form of the invention.

孔122はチューブ54eの内径と実質的に等しい直径
をもつのが好ましいことが認められた。コイル120を
プラズマ処理する際には、コイルを下部チャンバーに挿
入するための出入口を備えた第6図に示すキャニスタ−
の形態を採用するのが好都合である。
It has been found that hole 122 preferably has a diameter substantially equal to the inner diameter of tube 54e. When the coil 120 is subjected to plasma treatment, a canister shown in FIG.
It is convenient to adopt the form of

ある種のプラズマ処理については、第11図に示すよう
に簡略化された装置が適切であろう。第11図は第1お
よび2図の装置と類似すると思われるが、ただしこれは
隔膜18、導管64.圧力計40および41.ならびに
チューブをプラズマ帯域内で引取るための構造をもたな
い。第11図においてプラズマ発生装置10fには、内
部の円周リム160とに支持された誘電体42fを備え
たキャニスタ−12fが3まれる。誘電体42fはキャ
ビティ50fを定めるくほみ45fおよび46fを備え
たブロック43fおよび44fからなる。溝47fと4
8fが対合して、チューブ54fを受容するボア52f
を形成する。電極58fがくぼみ45fおよび46f内
に配置され。
For some types of plasma processing, a simplified apparatus as shown in FIG. 11 may be appropriate. FIG. 11 appears to be similar to the device of FIGS. 1 and 2, except that it includes septum 18, conduit 64. Pressure gauges 40 and 41. Also, there is no structure for withdrawing the tube within the plasma zone. In FIG. 11, a plasma generator 10f includes a canister 12f having a dielectric 42f supported by an internal circumferential rim 160. Dielectric 42f consists of blocks 43f and 44f with indentations 45f and 46f defining a cavity 50f. Grooves 47f and 4
8f is mated with a bore 52f that receives a tube 54f.
form. Electrodes 58f are disposed within depressions 45f and 46f.

それらの間のボア52fにプラズマ帯域を定める。A plasma zone is defined in the bore 52f between them.

第12図は誘電体42g内のチューブ54gの囲りにあ
る複数の環状電極164を示す。リード線166が電極
164を電源(図示されていない〕に接続する。電極1
34は約1〜10cm、好ましくは約2〜5crILの
間隔を置く。
FIG. 12 shows a plurality of annular electrodes 164 surrounding tube 54g within dielectric 42g. Lead wire 166 connects electrode 164 to a power source (not shown). Electrode 1
34 are spaced about 1-10 cm, preferably about 2-5 crIL.

平行なプレート電極間で容量的に発生したプラズマが好
ましいが、誘導によ多発生したプラズマを用いて本発明
により内腔表面を処理することもできる。第16図は本
発明のこの形態に適した配列を示す。電源(図示されて
いない)に接続したリード線142を有するコイル14
0がチューブ54hの周りを包み、完全に誘電体42h
に収容されている。
Although capacitively generated plasma between parallel plate electrodes is preferred, inductively generated plasma can also be used to treat luminal surfaces in accordance with the present invention. Figure 16 shows an arrangement suitable for this form of the invention. Coil 14 with leads 142 connected to a power source (not shown)
0 wraps around tube 54h and completely dielectric 42h
is housed in.

チューブ内腔を誘電体で遮蔽された電極によりプラズマ
処理するための本発明の発生装置の各素子につきさらに
他の配列様式も考えられる。たとえば誘電体の内部に収
容された電極に隣接して静止チューブを配置し、この電
極−誘電体ユニットをチューブに対して移動させて、チ
ューブ内腔にプラズマを発生させることができる。
Still other arrangements of the elements of the inventive generator for plasma treatment of a tube lumen with dielectric-shielded electrodes are also contemplated. For example, a stationary tube can be placed adjacent an electrode housed within a dielectric and the electrode-dielectric unit can be moved relative to the tube to generate a plasma within the tube lumen.

第14および15図は、長いチューブの内腔壁をプラズ
マ処理するのに特に好適な移動式の電極−誘電体アセン
ブリーを含む本発明のプラズマ発生装置の形態を示す。
Figures 14 and 15 illustrate a configuration of the plasma generator of the present invention that includes a mobile electrode-dielectric assembly that is particularly suitable for plasma treating the lumen walls of long tubes.

これらの図に示す形態は実質的に水平に配置されること
が好ましい。
Preferably, the configurations shown in these figures are arranged substantially horizontally.

プラズマ発生装置200には、近位末端プレート204
−遠位末端プレート203、および側壁208を有する
、好ましくは円筒形のハウジング202が3まれる。ハ
ウジング202はいずれかの適切な材料、たとえば金属
、セラミック、プラスチックまたはガラスのものである
が、第14図では内部素子の関係を見やすくするために
、好ましいガラスまだは透明プラスチックにつき示す。
The plasma generator 200 includes a proximal end plate 204.
- a preferably cylindrical housing 202 having a distal end plate 203 and side walls 208; Housing 202 may be of any suitable material, such as metal, ceramic, plastic, or glass, although a preferred glass or transparent plastic is shown in FIG. 14 to facilitate viewing of the relationships of the internal components.

ハウジング202は、チューブ218を受容する孔21
6を有する隔膜214により、近位チャンバー210お
よび遠位チャンバー212に分離されている。気体流量
制限用導管220および任意のスリーブが導管64につ
き先に述べたように。
Housing 202 has a hole 21 that receives tube 218.
The proximal chamber 210 and the distal chamber 212 are separated by a septum 214 having a diameter of 6. Gas flow restriction conduit 220 and optional sleeve are provided for conduit 64 as previously described.

隔膜214を通る気体連絡をもたらす。Gas communication is provided through diaphragm 214.

末端プレート204および隔膜214はいずれかの適切
な手段により、好ましくはO−IJング(図示されてい
ない)により、側壁208に密封状態ではめられている
。末端プレート206も側壁208に密封状態ではめら
れているが、好ましくは側壁と一体である。
End plate 204 and septum 214 are hermetically fitted to sidewall 208 by any suitable means, preferably by O-IJ ringing (not shown). End plate 206 is also sealingly fitted to sidewall 208, but is preferably integral with the sidewall.

気体送入管222および圧力計223が遠位末端プレー
ト206を貫通する。減圧ノズル224および圧力計2
25が近位末端プレート204を貫通する。これらはす
べてそれらの各末端プレートと空密シールを形成する。
A gas delivery tube 222 and a pressure gauge 223 extend through distal end plate 206. Decompression nozzle 224 and pressure gauge 2
25 passes through proximal end plate 204. These all form airtight seals with their respective end plates.

遠位チャンバー212内に着脱可能な状態で電極−誘電
体アセンプl) −230が配置される。これは電極2
61、誘電体262.上部チューブ支持レール264、
下部チューブ支持レール266゜遠位クランプ268お
よび近位クランプ240を含む。同軸ケーブル242が
遠位末端プレート206の孔244を密封状態で貫通し
、RF電力を電極に送る。磁石246がいずれかの適切
な手段、たとえば接着剤により誘電体262に固定され
ている。
An electrode-dielectric assembly 1)-230 is removably disposed within the distal chamber 212. This is electrode 2
61, dielectric 262. upper tube support rail 264,
Lower tube support rail 266° includes distal clamp 268 and proximal clamp 240. A coaxial cable 242 sealingly passes through a hole 244 in distal end plate 206 to deliver RF power to the electrodes. A magnet 246 is secured to dielectric 262 by any suitable means, such as an adhesive.

第15図に示すように電極261は電極58に関して先
に記載したようにキャビティ248にびっだりはまる。
As shown in FIG. 15, electrode 261 fits snugly into cavity 248 as described above with respect to electrode 58.

チューブ218は電極231に隣接したプラズマ帯域の
上部レール234と下部レール236の間に配置される
。アセンブIJ −230は後記のようにチューブ21
8を挿入するだめにハウジング202から取出すべく調
整される。
Tube 218 is positioned between upper rail 234 and lower rail 236 in the plasma zone adjacent electrode 231 . Assembly IJ-230 has tube 21 as described below.
8 is adjusted to be inserted and removed from the housing 202.

以上に記載した本発明装置の形態はすべて、通常の高周
波RF発生装置およびインピーダンス整合ネットワーク
ならびに通常の減圧ンステムを採用しうる。この種の装
置は当技術分野で周知であシ(たとえば米国特許第6,
844652号明細書参照〕1本発明のこれらの観点に
関する詳細は本発明を完全に理解するために必要ではな
い。
All forms of the device of the invention described above may employ conventional high frequency RF generators and impedance matching networks and conventional vacuum systems. Devices of this type are well known in the art (e.g., U.S. Pat.
No. 844,652]1 Details regarding these aspects of the invention are not necessary for a complete understanding of the invention.

発生装置10を使用のため調整する際には、キャニスタ
−12を開き、プラズマ処理すべきチューブ54をこれ
が電極58間のプラズマ帯域を占める状態にポア52に
挿入する。アイ61を何らかの適宜な手段によりチュー
ブの近位末端55に取付ける。棒23の内側末端59上
のフンクロ0をアイ61とかみ合わせ、キャニスタ−1
0を密閉する。
When preparing generator 10 for use, canister 12 is opened and tube 54 to be plasma treated is inserted into pore 52 so that it occupies the plasma zone between electrodes 58. Eye 61 is attached to proximal end 55 of the tube by any suitable means. Engage the hook 0 on the inner end 59 of the rod 23 with the eye 61 and attach the canister 1.
Seal 0.

発生装置200へのチューブの挿入は下記により行われ
る。近位末端プレート204および隔膜214をハウジ
ング202から取りはずし−アセンブリー230をハウ
ジング202から完全に取出されるまで前方へ滑らせる
。クランプ268および240を開いて取りはずし、上
部および下部レール264および266をこれからはず
れるまで滑らせる。次いでこれらのレールを分離し、プ
ラズマ処理すべきチューブ218をこれらの間に入れる
。次いでこれらの工程を逆行することにより発生装置を
再び組立てる。
Insertion of the tube into the generator 200 is performed as follows. Remove proximal end plate 204 and septum 214 from housing 202 - slide assembly 230 forward until completely removed from housing 202. Open and remove clamps 268 and 240 and slide upper and lower rails 264 and 266 until they are released. The rails are then separated and the tube 218 to be plasma treated is placed between them. The generator is then reassembled by reversing these steps.

チューブをプラズマ処理するためには、装填し。To plasma treat the tube, load it.

組立てた発生装置10または200を、減圧ポンプへの
減圧ノズルの接続により排気する。気体供給源からの気
体を、導管の前後に目的とする気体圧力差が得られるま
で気体送入管から構成される装置内へ送入する。前記の
ように導管の直径を縮小したい場合は、1個または2個
以上のスリー7を導管に挿入することができる。目的周
波数の電流をRF発生器から電極へ与えることにより、
プラズマ帯域内にRF電磁場を発生させる。チューブ内
の気体のイオン化が電磁場により誘発され、チューブ内
に生じたプラズマがプラズマ帯域内にある部分のチュー
ブの内腔壁を改質する。
The assembled generator 10 or 200 is evacuated by connecting a vacuum nozzle to a vacuum pump. Gas from a gas supply source is introduced into a device consisting of a gas inlet tube until a desired gas pressure difference is achieved across the conduit. If it is desired to reduce the diameter of the conduit as described above, one or more sleeves 7 can be inserted into the conduit. By applying a current at the desired frequency from the RF generator to the electrodes,
An RF electromagnetic field is generated within the plasma zone. Ionization of the gas within the tube is induced by the electromagnetic field, and the plasma generated within the tube modifies the lumen wall of the tube in the portion within the plasma zone.

電極の長さと等しいか、それ以下の長さのチューブをプ
ラズマ処理したい場合は、第11図の装置を使用するの
が好ましいであろう。処理す−くきチューブの長さが電
極の長さより長い場合、チューブ全体を第10図の装置
で、または好ましくは第14図の装置で処理することが
できる。外部磁石(第14図に示されていない)を側壁
208の外側に、磁石246の真上に置く。これら2個
の磁石はこれによって磁気的にかみ合い、従って外部磁
石を側壁に沿って横へ移動させることにより誘電体−電
極ユニットは第14図に矢印で示すように、レールに沿
っていずれの方向にも滑る。目的とする程度の表面改質
を得るために第10図のチューブまたは第14図の電極
−誘電体ユニットを引取るのに適した速度の決定は、当
業者が容易になしうる範囲のものである。
If it is desired to plasma treat a tube of length equal to or less than the length of the electrode, it may be preferable to use the apparatus of FIG. 11. If the length of the treated plow tube is longer than the length of the electrode, the entire tube can be treated with the apparatus of FIG. 10, or preferably with the apparatus of FIG. 14. An external magnet (not shown in FIG. 14) is placed on the outside of sidewall 208, directly above magnet 246. These two magnets are thereby magnetically interlocked, so that by moving the external magnet laterally along the sidewall, the dielectric-electrode unit can be moved in either direction along the rail, as shown by the arrows in FIG. It also slips. Determination of the appropriate speed for withdrawing the tube of FIG. 10 or the electrode-dielectric unit of FIG. 14 to obtain the desired degree of surface modification is within the ability of those skilled in the art. be.

本発明の装置および方法を採用することにより、目的と
する表面処理に従って定められるいずれかの気体からい
ずれかの適切なプラズマパラメーター下で発生するプラ
ズマにより一内腔表面を処理することができる。たとえ
ば気体はアンモニア。
By employing the apparatus and method of the present invention, a lumen surface can be treated with a plasma generated from any gas and under any suitable plasma parameters as determined according to the desired surface treatment. For example, the gas is ammonia.

窒素、ネオン、アルゴン−キセノン−クリプト/。Nitrogen, neon, argon-xenon-crypt/.

酸素またはそれらの混合物であるが、これらに限定する
ことは意図しない。さらに気体は気化した有機材料、た
とえばチュ−ブの内腔壁上でプラズマ重合またはプラズ
マ溶着されるべきエチレン系モノマーまたは低分子量ン
ロキサンであってもよ1/)、、l 適切なプラズマパラメーターは約10〜1000ワツト
の電力水準、約1〜100メガヘルツのRF周波数、約
5秒から12時間の暴露時間、約0.1〜100トルの
気体圧力、および約1〜200標準CC/秒の気体流量
であろう。
Oxygen or mixtures thereof, but is not intended to be limited thereto. In addition, the gas may be a vaporized organic material, such as an ethylene monomer or a low molecular weight nitrogenoxane to be plasma polymerized or plasma welded on the lumen wall of the tube.1/) Suitable plasma parameters are approximately A power level of 10 to 1000 Watts, an RF frequency of about 1 to 100 MHz, an exposure time of about 5 seconds to 12 hours, a gas pressure of about 0.1 to 100 Torr, and a gas flow rate of about 1 to 200 standard CC/sec. Will.

小径チューブをプラズマ処理して内皮細胞の付着のため
に調製すべく内腔壁を改質する本発明方法によれば、好
適なプラズマは本発明装置により。
According to the present method of plasma treating a small diameter tube to modify the lumen wall to prepare it for attachment of endothelial cells, the preferred plasma is produced by the present apparatus.

アンモニアまたは窒素から、電力水準50〜125ワッ
ト−RF周波数約8〜60メガヘルツ、チューブの特定
領域の暴露時間的0.2〜2.0分、気体圧力約1〜2
0トル、および気体流量約5〜20標準工/秒で発生す
る。
From ammonia or nitrogen, power level 50-125 watts - RF frequency about 8-60 MHz, exposure time of specific area of tube 0.2-2.0 minutes, gas pressure about 1-2
0 Torr, and a gas flow rate of approximately 5-20 standard engineering/sec.

誘電体42および262は電場が電極間のプラズマ帯域
内以外のいずれかの方向へ施されるのを防止するいかな
る材料であってもよい。適切な材料はたとえばガラス、
ゴム、セラミック、および好ましくは高分子世ポリオレ
フィン、たとえばポリプロピレンまたはポリエチレンで
ある。電極を封入すると、プラズマ帯域以外には実質的
にプラズマを形成しないのに十分な遮蔽が得られること
が認められた。
Dielectrics 42 and 262 may be any material that prevents electric fields from being applied in any direction other than within the plasma zone between the electrodes. Suitable materials are e.g. glass,
Rubbers, ceramics, and preferably polymeric polyolefins such as polypropylene or polyethylene. It has been found that the encapsulation of the electrodes provides sufficient shielding to substantially prevent plasma formation outside the plasma zone.

適切な電極はいかなる導電性材料であってもよいが、ア
ルミニウムおよびステンレス鋼が好ましい。好ましい長
さは2〜10CMLであるが、ハウジングの寸法に調和
する長さはいずれも適切である。
Suitable electrodes may be any electrically conductive material, but aluminum and stainless steel are preferred. The preferred length is 2-10 CML, but any length that matches the dimensions of the housing is suitable.

同様に電極の幅および高さも決定的ではないが、好まし
い電極は厚さ約0.1 cmおよび幅約0.5〜2.0
函である。
Similarly, the width and height of the electrodes are not critical, but preferred electrodes are about 0.1 cm thick and about 0.5 to 2.0 cm wide.
It's a box.

前記のようにハウジング202は金属、プラスチック、
または好ましくはガラスであってもよい。
As mentioned above, the housing 202 is made of metal, plastic,
Alternatively, it may preferably be glass.

磁石を用いて電極を移動させる場合は金属ハウジングは
非鉄でなければならないことは当業者にはもちろん理解
される。チューブ支持レールもガラスまたはプラスチッ
クであってもよく、好ましくは低摩擦面を有するプラス
チックである。
Those skilled in the art will of course understand that if magnets are used to move the electrodes, the metal housing must be non-ferrous. The tube support rail may also be glass or plastic, preferably plastic with a low friction surface.

本発明装置を小径チューブの内腔のプラズマ処理に関し
て詳述したが、誘電体および電極の寸法を変えるだけで
、プラズマガスと接触しうる白衣をイ^えた物品をいず
れも処理しうろことは明らかで↓b0プラズマ処理すべ
き物品は非導電性材料。
Although the apparatus of the present invention has been described in detail for plasma treatment of the lumen of a small diameter tube, it is clear that by simply changing the dimensions of the dielectric and electrodes it could be used to treat any article with no lab coat that could come into contact with the plasma gas. ↓ b0 The article to be plasma treated is a non-conductive material.

たとえばガラス、プラスチック、セラミック、ゴム、お
よびそれらの複合材料のいずれであってもよい。導電性
材料−fc、とえば金属の白衣は本発明装置で処理する
ことができない。電磁場は導電体を貫通しないからであ
る。面前グラフトとして好ましい材料は、ポリウレタン
である。その高度のコンプライアンスおよび柔軟性のた
めこれがヒト血管にきわめて類似するからである。
For example, it may be made of glass, plastic, ceramic, rubber, or composite materials thereof. Conductive materials-fc, such as metal lab coats, cannot be treated with the apparatus of the invention. This is because electromagnetic fields do not penetrate conductors. A preferred material for the frontal graft is polyurethane. This is because it closely resembles human blood vessels due to its high degree of compliance and flexibility.

(発明の効果〕 このように本発明装置は内径2.5 wpr程度、また
はそれ以下のチューブの内腔にプラズマを発生する。プ
ラズマはプラズマ帯域以外のプラズマ発生を実質的にす
べて防止する誘電体により遮蔽された電極間のプラズマ
帯域において発生する。プラズマの発生をプラズマ帯域
にのみ制限することにより、電力が浪費されず、従って
電極に過剰の電力を与えることなくプラズマ帯域内のチ
ューブの内側に目的とするプラズマが発生する。その結
果熱の蓄積が最小限に抑えられ、熱過敏性材料製のチュ
ーブの内腔壁のプラズマ処理が可能となる。
(Effects of the Invention) As described above, the device of the present invention generates plasma in the lumen of a tube with an inner diameter of about 2.5 wpr or less. By restricting the plasma generation to only the plasma zone, no power is wasted and therefore no power is generated inside the tube within the plasma zone without giving too much power to the electrodes. A targeted plasma is generated, which minimizes heat buildup and allows plasma treatment of the lumen walls of tubes made of heat-sensitive materials.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の好ましいプラズマ発生装置の透視図で
ある。 第2図は第1図の装置の線2−2に沿って得た垂直断面
図である。 第3図は第1図の装置の線6−3に沿って得た水平断面
図である。 第4図は第2図の装置の好ましい気体流量制御部の拡大
断面図である。 第5図は第1図の装量を開閉するための構造を示す展開
図である。 第6および7図は第1図の装置の部分垂直断面図であり
、装置を開くための他の構造を示す。 第84図は第1図の装置の線8−8に沿って得た水平断
面図である。 第8b図は第8a図と同様な水平断面図であるが、装置
を開放および密閉するための他の構造を示す。 第9図は第1図の装置の別形態の線2−2に沿って得た
部分垂直断面図であり、処理すべきチューブをプラズマ
帯域内で引取るための他の構造を示す。 第10図は第1図の装置の線2−2に沿って得た部分垂
直断面図であシ、プラズマ処理しうる状態の長いチュー
ブを示す。 第11図は第1図の装置の線2−2に沿って得た垂直断
面図であり、静止状態のチューブを処理するための簡略
化された装置を示す。 第12および16図は第1図の装置の腺2−2に沿って
得た部分垂直断面図であり1本発明装置の発生器−誘電
体部分の別形態によって処理するために配置されたチュ
ーブを示す。 第14図は長いチューブ内でプラズマを発生させるため
の本発明の好ましい装置の透視図である。 第15図は第14図の線15−15に沿って得た装置の
垂直断面図である。 各図において記号は下記のものを表わす。 10:プラズマ発生装置 12:キャニスタ−14,1
6:チャンバー  18:隔 膜19.22:開 口 
  20ニド アク1:上壁    26:棒 24:取 手      26:気体送入部28:弁 
       30:気体送入管62:気体導入管  
  64:気体入口36二同軸ケーブル   38:ノ
ズル40.41 :圧力計     42(45,44
):誘電体45.46 : <ぼみ    47,48
 :溝50:キャピティ    52:ボア 54:チューブ     58:電極 60:フック      61:アイ 64:導管(気体〕     66:スリーフッ0:開
口       72:ペグ 74ニスロツト      76.85 :O−リング
78.102  :溝     81:底面83.87
,90,92:ねじ山  84:溝80 :カバープレ
ート   110 ニガラスケーシング113:棒(@
性材料)    115:磁石116 :外壁    
      120 : コイル(チューブ)122:
孔       130:円周リム164:環状電極 
   136,142 :リード線140:コイル  
     200:プラズマ発生装置202:ハウジン
グ   204,206凍プレート208:側壁   
     210,212:チャンバー214=隔膜 
     218:テユーフ220:導管(気体)  
  222:気体送入管223.225 :圧力計  
 224:減圧ノズル230:電極(231)−誘電体
(232)アセンブリー234.236 :レール  
  238,240:クランプ242:同軸ケーブル 
  244:孔246:磁石       248:キ
ャビティ(外4る) F/G−7 F/G−6 IG−8a F/G−/3
FIG. 1 is a perspective view of a preferred plasma generating device of the present invention. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the device of FIG. 1 taken along line 2--2. FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view of the device of FIG. 1 taken along line 6--3. 4 is an enlarged cross-sectional view of the preferred gas flow control portion of the apparatus of FIG. 2; FIG. FIG. 5 is a developed view showing the structure for opening and closing the charge of FIG. 1. 6 and 7 are partial vertical cross-sectional views of the device of FIG. 1, showing alternative structures for opening the device. 84 is a horizontal cross-sectional view taken along line 8--8 of the apparatus of FIG. 1; FIG. Figure 8b is a horizontal cross-sectional view similar to Figure 8a, but showing an alternative structure for opening and closing the device. FIG. 9 is a partial vertical cross-sectional view taken along line 2--2 of an alternative version of the apparatus of FIG. 1, showing an alternative structure for withdrawing the tubes to be processed within the plasma zone. FIG. 10 is a partial vertical cross-sectional view taken along line 2--2 of the apparatus of FIG. 1, showing a long tube ready for plasma treatment. FIG. 11 is a vertical cross-sectional view taken along line 2--2 of the apparatus of FIG. 1, illustrating a simplified apparatus for processing tubes in a static state. 12 and 16 are partial vertical cross-sectional views taken along gland 2-2 of the device of FIG. shows. FIG. 14 is a perspective view of a preferred apparatus of the present invention for generating plasma in a long tube. FIG. 15 is a vertical cross-sectional view of the device taken along line 15--15 of FIG. 14. In each figure, the symbols represent the following: 10: Plasma generator 12: Canister-14, 1
6: Chamber 18: Diaphragm 19.22: Opening
20 Nido Ac 1: Upper wall 26: Rod 24: Handle 26: Gas inlet part 28: Valve
30: Gas inlet pipe 62: Gas inlet pipe
64: Gas inlet 36 twin coaxial cable 38: Nozzle 40.41: Pressure gauge 42 (45, 44
) : Dielectric 45.46 : < Hollow 47,48
: Groove 50: Capacity 52: Bore 54: Tube 58: Electrode 60: Hook 61: Eye 64: Conduit (gas) 66: Three foot 0: Opening 72: Peg 74 Nislot 76.85: O-ring 78.102: Groove 81 : Bottom surface 83.87
, 90, 92: Screw thread 84: Groove 80: Cover plate 110 Nigarasu casing 113: Rod (@
115: Magnet 116: External wall
120: Coil (tube) 122:
Hole 130: Circumferential rim 164: Annular electrode
136, 142: Lead wire 140: Coil
200: Plasma generator 202: Housing 204, 206 Freezing plate 208: Side wall
210, 212: Chamber 214 = Diaphragm
218: Teufu 220: Conduit (gas)
222: Gas feed pipe 223.225: Pressure gauge
224: Decompression nozzle 230: Electrode (231)-dielectric (232) assembly 234.236: Rail
238, 240: Clamp 242: Coaxial cable
244: Hole 246: Magnet 248: Cavity (outer 4) F/G-7 F/G-6 IG-8a F/G-/3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、a)プラズマ処理すべき物品を受容する開口を定め
る隔膜により分離された第1および第2チャンバーを有
するハウジング; b)第1チャンバー内にあり、貫通したボアを有する誘
電体であって、該ボアが物品を受容するための、誘電体
内部のキャビティおよびプラズマ帯域を含むもの; c)該キャビティ内に配置され、プラズマ帯域の方向以
外のすべての方向を誘電体により囲まれ、プラズマ帯域
を定める電極; d)ハウジングを開放および密閉するための手段; e)電極に電力を付与するための手段; f)第1チャンバーに気体を導通するための手段;なら
びに g)第2チャンバーを減圧源に接続するための手段 からなる、プラスチック製物品の内壁にプラズマを施す
ための装置。 2、さらに、第1および第2チャンバー間に圧力差を維
持するための手段を含む、請求項1に記載の装置。 3、さらに、ハウジングの上壁を密封状態で貫通する、
物品をプラズマ帯域内で引取るための引取り手段を含む
、請求項1に記載の装置。 4、さらに、ボアを貫通する物品の支持レールを含み、
誘電体がレール上に滑動可能な状態で取付けられた、請
求項1に記載の装置。 5、a)チャンバーを内包するハウジング; b)貫通したボアを有する、該チャンバー内の遮蔽手段
であって、該ボアがプラズマ処理すべき物品を受容する
ためのキャビティおよびプラズマ帯域を含むもの; c)該キャビティ内に、プラズマ帯域の方向以外のすべ
ての方向を遮蔽手段により囲まれた電磁場を発生するた
めの手段; d)ハウジングを開放および密閉するための手段; e)上記発生手段に電力を付与するための手段; f)チャンバーに気体を導通するための手段;ならびに g)チャンバーを減圧源に接続するための手段からなる
、非導電性物品の内壁にプラズマを施すための装置。 6、a)側壁、上壁および隔膜を有するキャニスターで
あって、該隔膜がキャニスターを上部チャンバーおよび
下部チャンバーに分け、かつ開口を定めるもの; b)上部チャンバー内にある誘電体であって、該誘電体
がそれを貫通したボアを有し、該ボアが上記開口を通し
て上部チャンバーと下部チャンバーを連絡し、該ボアが
プラズマ処理すべきチューブを受容するための、誘電体
内部のキャビティおよびプラズマ帯域を含むもの; c)該キャビティ内に配置され、プラズマ帯域の方向を
除くすべての方向を誘電体により囲まれ、間にプラズマ
帯域を定める複数の電極; d)キャニスターを開放および密閉するための手段; e)上部チャンバーと下部チャンバーの圧力差を維持す
るための、隔膜を貫通した導管;f)上壁を密封状態で
貫通する引取り手段; g)電極に電力を付与するための手段; h)上部チャンバーに気体を導入するための送入アセン
ブリー; ならびに i)下部チャンバーを減圧源に接続するためのノズル からなる、プラスチックチューブの内腔壁にプラズマを
施すための装置。 7、a)プラズマ処理すべきチューブを受容する開口を
定める隔膜により分離された第1チャンバーおよび第2
チャンバー、ハウジングに着脱可能な状態で取付けられ
て第1チャンバーを定める第1末端プレート、ならびに
ハウジングに取付けられて第2チャンバーを定める第2
末端プレートを有するハウジング; b)第1チャンバー内にある誘電体であって、該誘電体
がそれを貫通したボアを有し、該ボアがチューブを受容
するための、誘電体内部のキャビティおよびプラズマ帯
域を含むもの; c)上記キャビティ内に配置され、プラズマ帯域の方向
を除くすべての方向を誘電体で囲まれ、間にプラズマ帯
域を定める複数の電極; d)第1チャンバー内にあり、上記ボアを貫通するチュ
ーブのための対合した上部および下部支持レールであっ
て、誘電体がこれらのレール上に滑動可能な状態で取付
けられたもの; e)上部レールおよび下部レールを着脱可能な状態に対
合させるための手段; f)第1チャンバーと第2チャンバーの圧力差を維持す
るための、隔膜を貫通した導管;g)レール上の誘電体
を移動させるための手段; h)電極に電力を付与するための手段; i)第1チャンバーに気体を導入するための送入アセン
ブリー; ならびに j)第1チャンバーを減圧源に接続するためのノズル からなる、プラスチックチューブの内腔壁にプラズマを
施すための装置。 8、a)チューブを複数の電極に隣接するプラズマ帯域
内に配置し、その際電極はチャンバーを内包するハウジ
ング内の誘電体内に収容されており; b)該チャンバーを排気し; c)気体をチャンバーに送入し、その際気体はチューブ
内腔壁に接触し;そして d)高周波電力を電極に付与し、この電力が電磁場を形
成し、この電磁場が内腔壁に接触している気体をイオン
化し、このイオン化によりプラズマが生じ、このプラズ
マが内腔壁を処理することよりなる、チューブの内腔壁
をプラズマで処理する方法。 9、さらに、チューブをプラズマ帯域内で引取ることよ
りなる、請求項8に記載の方法。10、さらに、電極を
収容した誘電体をプラズマ帯域内でチューブに対して移
動させることよりなる、請求項8に記載の方法。
Claims: 1. a) a housing having first and second chambers separated by a diaphragm defining an opening for receiving an article to be plasma treated; b) a bore within the first chamber therethrough; a dielectric, the bore comprising a cavity within the dielectric for receiving an article and a plasma zone; c) disposed within the cavity and directed by the dielectric in all directions other than the direction of the plasma zone; an electrode enclosed and defining a plasma zone; d) means for opening and sealing the housing; e) means for applying power to the electrode; f) means for communicating gas to the first chamber; and g) Apparatus for applying a plasma to the inner wall of a plastic article, comprising means for connecting the second chamber to a source of reduced pressure. 2. The apparatus of claim 1, further comprising means for maintaining a pressure differential between the first and second chambers. 3. Further, penetrating the upper wall of the housing in a sealed state;
2. Apparatus according to claim 1, comprising takeoff means for taking off the article within the plasma zone. 4. further including an article support rail passing through the bore;
2. The apparatus of claim 1, wherein the dielectric is slidably mounted on the rail. 5. a) a housing enclosing a chamber; b) shielding means in said chamber having a bore therethrough, said bore comprising a cavity for receiving the article to be plasma treated and a plasma zone; c) a) means for generating an electromagnetic field within said cavity surrounded by shielding means in all directions other than the direction of the plasma zone; d) means for opening and sealing the housing; e) means for energizing said generating means; Apparatus for applying a plasma to the internal walls of a non-conductive article, comprising: means for applying; f) means for communicating a gas into the chamber; and g) means for connecting the chamber to a source of reduced pressure. 6. a) a canister having a side wall, a top wall and a septum, the septum dividing the canister into an upper chamber and a lower chamber and defining an opening; b) a dielectric in the upper chamber, The dielectric has a bore therethrough, the bore communicating the upper chamber and the lower chamber through the opening, and the bore defining a cavity and a plasma zone within the dielectric for receiving the tube to be plasma treated. c) a plurality of electrodes disposed within the cavity and surrounded by a dielectric in all directions except the direction of the plasma zone, defining a plasma zone therebetween; d) means for opening and sealing the canister; e) a conduit passing through the diaphragm for maintaining a pressure difference between the upper and lower chambers; f) take-off means sealingly passing through the top wall; g) means for applying power to the electrodes; h) A device for applying a plasma to the lumen wall of the plastic tube, consisting of an inlet assembly for introducing gas into the upper chamber; and i) a nozzle for connecting the lower chamber to a source of reduced pressure. 7. a) a first chamber and a second chamber separated by a diaphragm defining an opening for receiving the tube to be plasma treated;
a first end plate removably attached to the housing and defining a first chamber; and a second end plate removably attached to the housing and defining a second chamber.
a housing having an end plate; b) a dielectric within a first chamber, the dielectric having a bore therethrough for receiving a tube and a cavity within the dielectric; c) a plurality of electrodes disposed within said cavity and surrounded by a dielectric material in all directions except the direction of the plasma zone, defining a plasma zone therebetween; d) within said first chamber and comprising said plasma zone; mated upper and lower support rails for tubes passing through the bore, with the dielectric slidably mounted on these rails; e) removable upper and lower rails; f) a conduit through the diaphragm for maintaining a pressure difference between the first and second chambers; g) means for moving the dielectric on the rail; h) an electrode. means for applying electrical power; i) a delivery assembly for introducing gas into the first chamber; and j) a nozzle for connecting the first chamber to a source of reduced pressure; A device for applying 8. a) placing a tube in a plasma zone adjacent to a plurality of electrodes, the electrodes being housed within a dielectric in a housing enclosing the chamber; b) evacuating the chamber; c) evacuating the gas. into the chamber, such that the gas contacts the tube lumen wall; and d) applying radio frequency power to the electrode, which creates an electromagnetic field that causes the gas in contact with the lumen wall to A method of treating a lumen wall of a tube with a plasma, the method comprising ionizing the lumen wall of a tube, producing a plasma due to the ionization, and treating the lumen wall with the plasma. 9. The method of claim 8 further comprising withdrawing the tube within the plasma zone. 10. The method of claim 8, further comprising moving the dielectric containing the electrodes within the plasma zone relative to the tube.
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